2019-2020学年高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种学案 新人教

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第1节杂交育种与诱变育种1．掌握杂交育种和诱变育种的原理和操作过程。(重点)2.比较各种育种方法的优缺点。(重、难点)知识点一杂交育种[学生用书P70]阅读教材P98～P991．概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。2．育种原理：基因重组。3．过程(以高产抗病小麦品种的选育为例)4．特点(1)优点可集中优良性状操作简单(2)缺点育种周期长，育种筛选过程复杂不能产生新基因和新性状5．应用(1)农产品：改良作物品质，提高农作物的单位面积产量。(2)家畜、家禽：培育出适应性强的乳用、肉用或乳肉兼用型优良品种。1．动、植物杂交育种的区别(1)方法：植物杂交育种中纯合子的获得不能通过测交，只能通过逐代自交的方法获得；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过测交的方法进行确认后而获得。(2)实例：现有基因型为BBEE和bbee的两种植物或动物，欲培育基因型为BBee的植物2或动物品种，育种过程的遗传图解如下：2．单倍体育种和杂交育种的比较项目类型单倍体育种杂交育种区别育种原理染色体变异基因重组育种周期较短较长操作技术技术复杂操作简单联系单倍体育种与杂交育种相结合，单倍体植株要利用杂交后代的花药进行离体培养获得1．杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新品种的一般方法是()A．根据杂种优势原理，从子一代(F1)中即可选出B．从子三代(F3)中选出，因为子三代才出现纯合子C．既可从子二代(F2)中选出，也可从子三代中选出D．只能从子四代(F4)中选出能稳定遗传的新品种解析：选C。杂交育种的一般过程：首先亲本杂交产生F1，F1自交产生F2，如果选择的新品种是双隐性性状，则从F2中就可选出；如果需要选择含有显性性状的品种，则需要进一步自交后，从F3或其多次自交后代中选出。所以，杂交育种选育的新品种既可从F2中选出，也可从F3中选出。2．家兔的黑色对白色为显性，短毛对长毛为显性。这两对基因分别位于一对同源染色体上。下列关于利用黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔培育出黑色长毛纯种兔的做法，错误的是()A．黑色短毛纯种兔×白色长毛纯种兔，得F1B．选取健壮的F1个体自交，得F2C．从F2中选取健壮的黑色长毛兔与白色长毛兔测交3D．根据测交结果，选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔解析：选B。家兔属于雌雄异体生物，不能进行自交，因此B项错误。知识点二诱变育种[学生用书P71]阅读教材P1001．原理：基因突变。2．过程3．特点(1)优点提高突变率，加速育种进程大幅度改良某些性状(2)缺点有利变异少，需大量处理实验材料诱变的方向和性质不能控制，具有盲目性1．根据育种程序图识别育种名称和过程A～F对应的方法：A：杂交；B：花药离体培养；C：秋水仙素或低温处理；D：自交；E：诱变处理；F：秋水仙素或低温处理。2．育种方法的选择育种目标育种方式集中双亲的优良性状快速育种单倍体育种操作简单杂交育种让原品系产生“新”性状诱变育种对原品种营养器官进行“增大”或“加强”多倍体育种保持原品种“优良”特性，快速繁殖(植物)植物组织培养[提醒]诱变育种不仅能应用于进行有性生殖的生物，也能应用于进行无性生殖的生物，主要应用于植物和微生物。41．(2019·山东枣庄八中高一月考)高产青霉菌的选育过程如下表所示，下列相关说法正确的是()时间(年)来源产量(单位/mL)1943发霉甜瓜中筛到201943自发突变2501943B25的X射线诱变5001945X1612的紫外线诱变≤8501947Q176的紫外线诱变≤850目前进一步变异5万～10万A.该过程中需要处理大量的青霉菌B．该育种方式的原理是染色体变异C．该过程中青霉菌发生了定向变异D．该育种方式可明显缩短育种年限解析：选A。基因突变具有低频性和不定向性，因此要筛选出高产青霉菌需要处理大量的青霉菌，A正确；该育种方式的原理是基因突变，B错误；变异都是不定向的，C错误；单倍体育种能明显缩短育种年限，而该育种方式为诱变育种，D错误。2．下图所示，将二倍体植株①和②杂交得到③，再将③做进一步处理。下列对此分析错误的是()A．由⑤得到⑥的育种原理是基因重组B．图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C．若③的基因型是AaBbdd，则⑨的基因型可能是aBdD．③→④过程中，所产生的变异都有利于生产解析：选D。③→④过程中多次射线处理萌发的种子应为诱变育种，由于突变是不定向的，所以产生的性状有可能是有利的，也有可能是有害的；⑤→⑥过程表示的是杂交育种的自交阶段，遵循的原理为基因重组；③→⑨过程是花药离体培养，所得到的幼苗是单倍体，⑨的基因型可能为aBd、abd、ABd、Abd；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，进而使染色体数目加倍。核心知识小结5[要点回眸][规范答题]杂交育种的原理是基因重组。杂交育种一般从F2开始筛选，因为从F2才开始出现性状分离。杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起。诱变育种的原理是基因突变。人工诱变只是提高了突变率，但不能确定突变方向。青霉素高产菌株是通过诱变育种培育的。[学生用书P72][拓宽教材]1．(必修2P101基础题T3改编)利用60Co可进行诱变育种，下列有关说法错误的是()A．利用60Co放出的γ射线照射种子时一般不选用干种子B．若处理后的种子萌发后不具备新性状，即可抛弃C．处理后只有少部分种子将发生基因突变D．产生的新性状大多对生产不利答案：B2．(必修2P99图6－1改编)在水稻中，有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性，用有芒抗病(AARR)和无芒不抗病(aarr)的两种水稻作亲本，培育无芒抗病的良种水稻供农民使用。分析并回答下列问题：(1)用杂交育种方法培育这一良种供农民使用至少需要4年时间，完成下列育种过程：第一年：进行杂交获得____________；第二年：进行__________获得F2；第三年：进行自交选出符合要求的__________水稻品种，第四年：继续自交扩大繁殖目标种子。(2)第1年对作为母本的水稻应该做____________处理，这项工序应该在开花________(填“前”或“后”)进行。解析：(1)根据题意可知，第1年将有芒抗病(AARR)和无芒不抗病(aarr)的两种水稻作亲本进行杂交，获得F1(AaRr)；第2年，将F1自交得到F2；第3年，从F2中选出无芒抗病(aaRr或aaRR)，通过自交选出纯系植株(aaRR)。(2)第1年，在开花前将母本水稻的雄蕊除去，这是为了避免自花传粉。答案：(1)F1自交纯系植株(aaRR)(2)人工去雄前[精练好题]63．以下有关育种的叙述，正确的是()A．太空育种的原理为基因突变及基因重组B．三倍体植物不能由受精卵发育而来C．单倍体植物的培育与细胞的全能性表达有关D．杂交育种和诱变育种都能产生新基因解析：选C。太空育种的原理为基因突变，A错误；二倍体与四倍体杂交产生三倍体，B错误；单倍体植物的培育与细胞的全能性表达有关，C正确；诱变育种能产生新基因，但杂交育种不能产生新基因，D错误。4．现有A、B、C三个番茄品种，A品种的基因型为aaBBDD，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为AABBdd，三对基因分别位于三对同源染色体上。若要利用上述品种培育获得aabbdd植株至少需要几年()A．2年B．3年C．4年D．5年解析：选B。过程为：第一年aaBBDD×AAbbDDaaBBDD×AABBdd↓↓第二年AaBbDD×AaBBDd↓第三年播种基因型为aaBbDd的种子↓花药离体培养Ｆabd――→秋水仙素处理15．普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。某实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：请分析回答下列问题：(1)A组由F1获得F2的方法是________，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占________。(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是________类。7(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是________组，原因是________________________________________________________________________。(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是________________________________________________________________________。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占________。(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。答案：(1)自交2/3(2)Ⅱ(3)C基因突变频率低且不定向(4)用秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍100%(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交，如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是由环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起；否则，矮秆性状是基因突变的结果。